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Theorem mhmmnd

Description: The image of a monoid G under a monoid homomorphism F is a monoid. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Jan-2020)

Ref Expression
Hypotheses ghmgrp.f ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
ghmgrp.x ⊢ X = Base G
ghmgrp.y ⊢ Y = Base H
ghmgrp.p ⊢ + ˙ = + G
ghmgrp.q ⊢ ⨣ ˙ = + H
ghmgrp.1 ⊢ φ → F : X ⟶ onto Y
mhmmnd.3 ⊢ φ → G ∈ Mnd
Assertion mhmmnd ⊢ φ → H ∈ Mnd

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ghmgrp.f ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
2 ghmgrp.x ⊢ X = Base G
3 ghmgrp.y ⊢ Y = Base H
4 ghmgrp.p ⊢ + ˙ = + G
5 ghmgrp.q ⊢ ⨣ ˙ = + H
6 ghmgrp.1 ⊢ φ → F : X ⟶ onto Y
7 mhmmnd.3 ⊢ φ → G ∈ Mnd
8 simpllr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ i = a
9 simpr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ j = b
10 8 9 oveq12d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j = a ⨣ ˙ b
11 simp-5l ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → φ
12 11 1 syl3an1 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
13 simp-4r ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → i ∈ X
14 simplr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → j ∈ X
15 12 13 14 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ i + ˙ j = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j
16 fof ⊢ F : X ⟶ onto Y → F : X ⟶ Y
17 6 16 syl ⊢ φ → F : X ⟶ Y
18 17 ad5antr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F : X ⟶ Y
19 7 ad5antr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → G ∈ Mnd
20 2 4 mndcl ⊢ G ∈ Mnd ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X → i + ˙ j ∈ X
21 19 13 14 20 syl3anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → i + ˙ j ∈ X
22 18 21 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ i + ˙ j ∈ Y
23 15 22 eqeltrrd ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ∈ Y
24 10 23 eqeltrrd ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → a ⨣ ˙ b ∈ Y
25 simpr ⊢ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → b ∈ Y
26 foelcdmi ⊢ F : X ⟶ onto Y ∧ b ∈ Y → ∃ j ∈ X F ⁡ j = b
27 6 25 26 syl2an ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → ∃ j ∈ X F ⁡ j = b
28 27 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → ∃ j ∈ X F ⁡ j = b
29 24 28 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → a ⨣ ˙ b ∈ Y
30 simpl ⊢ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → a ∈ Y
31 foelcdmi ⊢ F : X ⟶ onto Y ∧ a ∈ Y → ∃ i ∈ X F ⁡ i = a
32 6 30 31 syl2an ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → ∃ i ∈ X F ⁡ i = a
33 29 32 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → a ⨣ ˙ b ∈ Y
34 simpll ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → φ
35 simplrl ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → a ∈ Y
36 simplrr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → b ∈ Y
37 simpr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → c ∈ Y
38 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X → G ∈ Mnd
39 38 ad5antr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → G ∈ Mnd
40 simp-6r ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → i ∈ X
41 simp-4r ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → j ∈ X
42 simplr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → k ∈ X
43 2 4 mndass ⊢ G ∈ Mnd ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X ∧ k ∈ X → i + ˙ j + ˙ k = i + ˙ j + ˙ k
44 39 40 41 42 43 syl13anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → i + ˙ j + ˙ k = i + ˙ j + ˙ k
45 44 fveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j + ˙ k = F ⁡ i + ˙ j + ˙ k
46 simp-7l ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → φ
47 46 1 syl3an1 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
48 39 40 41 20 syl3anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → i + ˙ j ∈ X
49 47 48 42 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j + ˙ k = F ⁡ i + ˙ j ⨣ ˙ F ⁡ k
50 2 4 mndcl ⊢ G ∈ Mnd ∧ j ∈ X ∧ k ∈ X → j + ˙ k ∈ X
51 39 41 42 50 syl3anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → j + ˙ k ∈ X
52 47 40 51 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j + ˙ k = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j + ˙ k
53 45 49 52 3eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j ⨣ ˙ F ⁡ k = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j + ˙ k
54 simp1 ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X → φ
55 54 1 syl3an1 ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
56 simp2 ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X → i ∈ X
57 simp3 ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X → j ∈ X
58 55 56 57 mhmlem ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ j ∈ X → F ⁡ i + ˙ j = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j
59 46 40 41 58 syl3anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j
60 59 oveq1d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i + ˙ j ⨣ ˙ F ⁡ k = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k
61 47 41 42 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ j + ˙ k = F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k
62 61 oveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j + ˙ k = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k
63 53 60 62 3eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k
64 simp-5r ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i = a
65 simpllr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ j = b
66 64 65 oveq12d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j = a ⨣ ˙ b
67 simpr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ k = c
68 66 67 oveq12d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
69 65 67 oveq12d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k = b ⨣ ˙ c
70 64 69 oveq12d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ j ⨣ ˙ F ⁡ k = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
71 63 68 70 3eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b ∧ k ∈ X ∧ F ⁡ k = c → a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
72 foelcdmi ⊢ F : X ⟶ onto Y ∧ c ∈ Y → ∃ k ∈ X F ⁡ k = c
73 6 72 sylan ⊢ φ ∧ c ∈ Y → ∃ k ∈ X F ⁡ k = c
74 73 3ad2antr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → ∃ k ∈ X F ⁡ k = c
75 74 ad4antr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → ∃ k ∈ X F ⁡ k = c
76 71 75 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ j ∈ X ∧ F ⁡ j = b → a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
77 27 3adantr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → ∃ j ∈ X F ⁡ j = b
78 77 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → ∃ j ∈ X F ⁡ j = b
79 76 78 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
80 32 3adantr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → ∃ i ∈ X F ⁡ i = a
81 79 80 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
82 34 35 36 37 81 syl13anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y ∧ c ∈ Y → a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
83 82 ralrimiva ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → ∀ c ∈ Y a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
84 33 83 jca ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ b ∈ Y → a ⨣ ˙ b ∈ Y ∧ ∀ c ∈ Y a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
85 84 ralrimivva ⊢ φ → ∀ a ∈ Y ∀ b ∈ Y a ⨣ ˙ b ∈ Y ∧ ∀ c ∈ Y a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c
86 eqid ⊢ 0 G = 0 G
87 2 86 mndidcl ⊢ G ∈ Mnd → 0 G ∈ X
88 7 87 syl ⊢ φ → 0 G ∈ X
89 17 88 ffvelcdmd ⊢ φ → F ⁡ 0 G ∈ Y
90 simplll ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → φ
91 90 1 syl3an1 ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ x ⨣ ˙ F ⁡ y
92 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → G ∈ Mnd
93 92 87 syl ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → 0 G ∈ X
94 simplr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → i ∈ X
95 91 93 94 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G + ˙ i = F ⁡ 0 G ⨣ ˙ F ⁡ i
96 2 4 86 mndlid ⊢ G ∈ Mnd ∧ i ∈ X → 0 G + ˙ i = i
97 92 94 96 syl2anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → 0 G + ˙ i = i
98 97 fveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G + ˙ i = F ⁡ i
99 95 98 eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G ⨣ ˙ F ⁡ i = F ⁡ i
100 simpr ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ i = a
101 100 oveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G ⨣ ˙ F ⁡ i = F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a
102 99 101 100 3eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a
103 91 94 93 mhmlem ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ i + ˙ 0 G = F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ 0 G
104 2 4 86 mndrid ⊢ G ∈ Mnd ∧ i ∈ X → i + ˙ 0 G = i
105 92 94 104 syl2anc ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → i + ˙ 0 G = i
106 105 fveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ i + ˙ 0 G = F ⁡ i
107 103 106 eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = F ⁡ i
108 100 oveq1d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ i ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G
109 107 108 100 3eqtr3d ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a
110 102 109 jca ⊢ φ ∧ a ∈ Y ∧ i ∈ X ∧ F ⁡ i = a → F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a
111 6 31 sylan ⊢ φ ∧ a ∈ Y → ∃ i ∈ X F ⁡ i = a
112 110 111 r19.29a ⊢ φ ∧ a ∈ Y → F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a
113 112 ralrimiva ⊢ φ → ∀ a ∈ Y F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a
114 oveq1 ⊢ d = F ⁡ 0 G → d ⨣ ˙ a = F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a
115 114 eqeq1d ⊢ d = F ⁡ 0 G → d ⨣ ˙ a = a ↔ F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a
116 115 ovanraleqv ⊢ d = F ⁡ 0 G → ∀ a ∈ Y d ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ d = a ↔ ∀ a ∈ Y F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a
117 116 rspcev ⊢ F ⁡ 0 G ∈ Y ∧ ∀ a ∈ Y F ⁡ 0 G ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ F ⁡ 0 G = a → ∃ d ∈ Y ∀ a ∈ Y d ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ d = a
118 89 113 117 syl2anc ⊢ φ → ∃ d ∈ Y ∀ a ∈ Y d ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ d = a
119 3 5 ismnd ⊢ H ∈ Mnd ↔ ∀ a ∈ Y ∀ b ∈ Y a ⨣ ˙ b ∈ Y ∧ ∀ c ∈ Y a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c = a ⨣ ˙ b ⨣ ˙ c ∧ ∃ d ∈ Y ∀ a ∈ Y d ⨣ ˙ a = a ∧ a ⨣ ˙ d = a
120 85 118 119 sylanbrc ⊢ φ → H ∈ Mnd